JPH03267738A - Zero deviation correcting method for rotary viscometer - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the accuracy of a viscometer measured value by finding a mean value by a means value computing element and storing it in a zero register with the timing signal of a timer, and correcting zero deviation by using this value as a reference value of viscosity measurement. CONSTITUTION:Driving pulses which have a pulse rate are sent by a pulse generator 35 and a pulse motor 32 is rotated at a low speed. The driving pulses are counted by a counter 36 and A/D-converted by an A/D converter 24, a sampling timing signal is sent, and counting operation is started. Then the sampled output of a transformer 33 is inputted to a stack 38-1 and shifted, and data in the final address is discarded. Further, clock pulses from a clock 30 are integrated by the timer 41, and the mean value computing element 39 finds the means value of data in the stack 38 and stores the means value in a zero register 40. All of those mean value data have a zero deviation level after the complete removal of sine variation components and are most accurate as the zero level.

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は粘性トルク測定値を電気信号に変換する変換器
を用いるディジタル表示付き回転式粘度計の、測定デー
タの零点の偏位を補正する方法に係る。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention corrects the deviation of the zero point of measurement data of a rotational viscometer with a digital display that uses a converter that converts a measured viscous torque value into an electrical signal. Regarding the method.

［従来の技術］ （イ）本発明に係る粘度計は、石油・油脂工業、塗料、
インク工業、合成樹脂、合成繊維などの合成化学工業を
はじめ、食品工業、薬品工業、あるいは洗剤・化粧品等
液体を扱う殆んどすべての工業分野において行なわれる
工程管理１品質管理を目的とするプロセスから試料液を
サンプリングして行なわれる液体の粘度測定には多（の
場合、取り扱いの簡便、広範な測定範囲、測定値の高い
信頼性等の理由から回転式粘度計が多用される。特に粘
度測定結果を電気信号に変換する信号変換器を内蔵する
回転式粘度計が用いられる。[Prior Art] (a) The viscometer according to the present invention is used in the oil and oil industry, paints,
Process management 1 A process aimed at quality control that is carried out in almost all industrial fields that handle liquids, such as the ink industry, synthetic resins, synthetic fibers, and other synthetic chemical industries, the food industry, the pharmaceutical industry, and detergents and cosmetics. A rotational viscometer is often used for measuring the viscosity of a liquid by sampling a sample liquid from a liquid, for reasons such as ease of handling, wide measurement range, and high reliability of measured values. A rotational viscometer with a built-in signal converter that converts measurement results into electrical signals is used.

（ロ）該回転式粘度計の作動原理を第２図に、信号変換
器を内蔵するものの縦断面図を第３図に示す。(b) The operating principle of the rotational viscometer is shown in FIG. 2, and FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of the rotary viscometer that includes a built-in signal converter.

この種粘度計における測定値のゼロ点補正の方法を以下
に述べる。The method for zero point correction of measured values in this type of viscometer will be described below.

第２図において、（１）は変速機構付きモータ、（２）
は回転駆動軸、（３）は目盛板、（４）はばね、（５）
はロータ軸、（６）は試料液、（７）はロータ、（８）
は指針である。モータ（１）の回転により試料液（６）
の粘性によるロータ（７）に発生する粘性トルクがばわ
（４）の弾性力と釣り合うときのロータ軸（５）と駆動
軸（２）間の角変位量から、即ち目盛板（３）上の指針
の指度からそれに比例するものとして試料液の粘度は求
められる。この原理に基ずく回転式粘度計においては、
第３図示のごとく駆動軸（２）とロータ軸（５）の相対
的角変位を、内蔵するロークリ・エンコーダあるいは回
転差動トランスなどの信号変換器を用いて電気信号に変
換する。図において、（１ａ）は変速機付きモータの出
力軸、（２ａ）は軸継手、（４）は渦巻ばね、（５ａ）
はビン、（５ｂ）は延長された軸、（１２）は腕、（１
３）は信号変換器、（１４）はピボット、（１５）は宝
石軸受、（１５ａ）はコの字型部材である。In Figure 2, (1) is a motor with a speed change mechanism, (2)
is the rotational drive shaft, (3) is the scale plate, (4) is the spring, (5)
is the rotor shaft, (6) is the sample liquid, (7) is the rotor, (8)
is a guideline. The sample liquid (6) is rotated by the motor (1).
From the amount of angular displacement between the rotor shaft (5) and the drive shaft (2) when the viscous torque generated in the rotor (7) due to the viscosity of is balanced with the elastic force of the armature (4), that is, on the scale plate (3) The viscosity of the sample liquid can be determined from the index of the guideline as being proportional to it. In a rotational viscometer based on this principle,
As shown in Figure 3, the relative angular displacement between the drive shaft (2) and the rotor shaft (5) is converted into an electrical signal using a built-in rotary encoder or a signal converter such as a rotary differential transformer. In the figure, (1a) is the output shaft of the motor with a transmission, (2a) is the shaft coupling, (4) is the spiral spring, and (5a) is the shaft coupling.
is the bottle, (5b) is the extended shaft, (12) is the arm, (1
3) is a signal converter, (14) is a pivot, (15) is a jewel bearing, and (15a) is a U-shaped member.

駆動軸（２）は腕（１２）、渦巻ばね（４）を介してロ
ータ軸（５）を駆動し、ロータ軸（５）は上端をビン（
５ａ）により駆動軸（２）の下端に支承され、またその
下端はピボット（１４）となり、駆動軸（２）により腕
（１２）を介して旋回される宝石軸受（１５）により支
承される。The drive shaft (2) drives the rotor shaft (5) via the arm (12) and the spiral spring (4), and the rotor shaft (5) has its upper end connected to the bin (
5a) on the lower end of the drive shaft (2), the lower end of which becomes a pivot (14) and is supported by a jewel bearing (15) which is pivoted by the drive shaft (2) via an arm (12).

第４図に、上記変換器内蔵型回転式粘度計を使用したと
きの粘度計測装置全体図を示す。FIG. 4 shows an overall view of the viscosity measuring device when the above-mentioned rotary viscometer with a built-in converter is used.

図において、（２１）は粘度計本体である。In the figure, (21) is the main body of the viscometer.

ロークリ・エンコーダを変換器とする場合は、パルスカ
ウンタ（２２）（インクリメンタル・エンコーダの場合
）により角変位量をパルスカウントし、あるいはデコー
ダ（２２）（アブソリュート・エンコーダの場合）で変
換することにより、また回転差動トランスを変換器とす
る場合は、その出力をＡ／Ｄ変換器（２４）により変換
してディジタル値で表示器（２３）に表示したり、ある
いは、ブノンタに印字記録する。（２５）は回転数設定
器である。When using a low-resolution encoder as a converter, the amount of angular displacement is pulse-counted by a pulse counter (22) (in the case of an incremental encoder), or converted by the decoder (22) (in the case of an absolute encoder). When a rotary differential transformer is used as a converter, its output is converted by an A/D converter (24) and displayed as a digital value on a display (23) or printed and recorded on a Bunonta. (25) is a rotation speed setting device.

（ハ）上記回転式粘度計は試料液（６）の中でロータ（
７）が回転して発生する粘性抵抗トルクに対し、渦巻ば
ねの捩りトルクがバランスするときのロータ軸の角変位
を検出して試料液粘度を求めるものであるから、上記ビ
ポ・ン１−（１，４）と宝石軸受（１５）との摩擦トル
クはトルク・バランスの条件に対してバック・グラウン
ドノイズとなり、測定精度を悪くする。(c) The above rotational viscometer uses a rotor (
Since the viscosity of the sample liquid is determined by detecting the angular displacement of the rotor shaft when the torsional torque of the spiral spring is balanced against the viscous resistance torque generated by the rotation of 7), the above-mentioned bipon 1-( 1, 4) and the jewel bearing (15) becomes background noise with respect to the torque balance condition and deteriorates measurement accuracy.

（ニ）実験データを第５図、第６図に示す。第５図は粘
度計の回転を、渦巻ばねのフルスケールトルク（粘度計
測定トルクの公称値）の約７０％に振れるニュートン流
体の粘性トルクとなるように回転速度を設定し、タイマ
を使用して２分間の回転と１分間の停止を繰り返したと
きの信号変換器出力のアナログ信号をチャート・レコー
ダで記録した記録例である第６図は、第５図の回転と停
止の繰り返しの１サイクル分のアナログ信号の詳細説明
図である。(d) Experimental data are shown in FIGS. 5 and 6. Figure 5 shows the rotation speed of the viscometer set to a Newtonian fluid viscous torque that is about 70% of the full-scale torque of the spiral spring (the nominal value of the torque measured by the viscometer), and using a timer. Figure 6 is an example of recording the analog signal of the signal converter output using a chart recorder when the system repeats two minutes of rotation and one minute of stopping. FIG. 3 is a detailed explanatory diagram of an analog signal for minutes.

第６図において時間ｔ、で粘度計を回転開始すると、モ
ータは急激に回転を立ち上げ、渦巻ばねはモータにより
巻き上げられ回転方向に付勢されロータ（７）は液中で
回転開始する。駆動軸（２）とロータ軸（５）の角変位
は（１２１）で示す急激な立ち上がりの記録である。次
いでオーバー・シュート（１２２）した後トルク・バラ
ンスの角変位に相当する（１２３）の信号レベルに収斂
したのち安定化する。次に時間ｔ２でモータを停止させ
ると、（１２４）で示すようにアナログ記録は急激に立
ち下がり（１２５）で示すアンダー・シュートののちゼ
ロ・レベル（１２６）に戻る。この間、ピボットと宝石
軸受の摩擦により立ち上がり前、立ち下がり後のゼロ・
レベルに図示のｅのずれを生ずる。When the viscometer starts rotating at time t in FIG. 6, the motor suddenly starts rotating, the spiral spring is wound up by the motor and urged in the rotational direction, and the rotor (7) starts rotating in the liquid. The angular displacement of the drive shaft (2) and the rotor shaft (5) is a record of a sudden rise indicated by (121). Next, after overshooting (122), the signal level converges to (123) corresponding to the angular displacement of the torque balance, and then stabilizes. Next, when the motor is stopped at time t2, the analog recording suddenly falls as shown at (124) and returns to the zero level (126) after undershooting as shown at (125). During this time, the friction between the pivot and the jewel bearing causes zero and
A deviation of e as shown in the figure occurs in the level.

第５図は第６図の動作をタイマを用いて繰り返したと３
のレコードであり、各謙り返し霊にオーバー・シューｋ
　（１２２）Ｊよびアンダー・シュート（１２４）が記
録される。明らかに回転して測定を行なっている信号レ
ベル（１２３）の再現性は良いが、停止したときのゼロ
・レベル（１２６）はランダムにバラツキ幅の中にあっ
て再現性は良くない。このことは、粘度計の指度の基準
となるゼロ・レベルが決まらないということであり、粘
度計の指度は明確でないということになる。Figure 5 shows that the operation in Figure 6 is repeated using a timer.
It is a record of
(122) J and undershoot (124) are recorded. Obviously, the reproducibility of the signal level (123) measured while rotating is good, but the zero level (126) when it is stopped is within a random variation range and the reproducibility is not good. This means that the zero level, which is the standard for the index of the viscometer, is not determined, and the index of the viscometer is not clear.

ゼロ・レベル（１２６）のばらつ（原因は、粘度計の停
止に際し゛、ピボットと宝石軸受間の摩擦のため渦巻ば
ねの復元トルクが弱いゼロ近辺では復元トルクと上記摩
擦トルクが同等となる範囲で粘度計がランダムな位置で
停止し得るためである。Variation at zero level (126) (The reason is that when the viscometer is stopped, the restoring torque of the spiral spring is weak due to the friction between the pivot and the jewel bearing. Near zero, the restoring torque and the above friction torque are equal. This is because the viscometer may stop at random positions within the range.

一方回転中の信号レベル（１，２３）が安定しているの
は、ピボットと宝石軸受間の摩擦トルクが、粘度計の回
転に伴う微細な振動のため動摩擦状態にあるので、トル
ク・バランスに及ＬＩ’　ｔ　＊’；　Ｑｌオ糧めて小
さいことによる。On the other hand, the signal level (1, 23) is stable during rotation because the friction torque between the pivot and the jewel bearing is in a dynamic friction state due to minute vibrations accompanying the rotation of the viscometer, so the torque balance is maintained. and LI' t *'; This is due to the fact that QlO is very small.

以上のことから現在行なわれているゼロ・レベルのばら
つきを除去する方法としては、粘度計本体からロータ（
７）を取り外してピボットに加わる荷重を極めて軽減す
るとともに、粘度計を６　ｒ、　ｐ、　ｍ、程度の低回
転速度で空転させてピボットと宝石軸受間を動摩擦状態
とし、かくしてロータ軸（５）が軸重量のみの無負荷状
態で回転するときの信号レベルをゼロ・レベルとしてデ
ィジタル的に記憶し、以後の実際の粘度測定にはこのゼ
ロ・レベルを基準として測定するというゼロ・レベル補
正方法が行なわれていた。Based on the above, the current method for eliminating zero-level variations is to move the viscosity meter from the rotor (
7) to extremely reduce the load applied to the pivot, and at the same time, the viscometer is idled at a low rotational speed of about 6 r, p, m, to create a state of dynamic friction between the pivot and the jewel bearing, and thus the rotor shaft (5) There is a zero level correction method in which the signal level when the machine rotates with no load (only the shaft weight) is digitally stored as the zero level, and subsequent actual viscosity measurements are made using this zero level as a reference. It was being done.

［発明が解決しようとする課題］ 上述の無負荷空転状態でゼロ・レベルを補正する方法は
、ピボットと宝石軸受間の静止摩擦に起因する粘度計停
止時のゼロ復帰不安定の解消には効果的であるが、粘度
計本体からロータを取り外して空転させ、摩擦トルクが
低下して渦巻ばねの復帰トルクがゼロとなる真正のゼロ
に戻ると、ゼロ・レベルの変動が粘度計の回転に伴って
現われる。[Problem to be solved by the invention] The method of correcting the zero level in the no-load idling state described above is effective in eliminating the instability of zero return when the viscometer is stopped, which is caused by static friction between the pivot and the jewel bearing. However, if you remove the rotor from the viscometer body and let it idle, and the friction torque decreases and the return torque of the spiral spring returns to zero, which is the true zero, the zero level fluctuation will occur as the viscometer rotates. appears.

すなわち本願発明者に係る特願平１−１７９４７９「デ
ィジタル表示付き回転式粘度計」および特願平１−１７
９４８０　ｒ制振装置付き回転式粘度計」に開示したと
おり粘度計の駆動軸とロータ軸の相対的芯ずれによる変
動である。That is, Japanese Patent Application No. 1-179479 "Rotational Viscometer with Digital Display" and Japanese Patent Application No. 1-17 filed by the present inventor.
As disclosed in ``Rotational Viscometer with Vibration Damping Device'', this variation is due to relative misalignment between the drive shaft and rotor shaft of the viscometer.

すなわち第７図において、（０，）はロータ軸の回転中
心、（０２）は駆動軸の回転中心、（４）は渦巻ばね、
（Ｅ）は渦巻ばねの外側巻端の固定端とする。ロータ軸
中心（Ｏｌ）と駆動軸中心（０２）が偏心して、（ε）
だけずれているとする。渦巻ばねの外側固定端（Ｅ）は
（０２）を中心とする回転軌跡（ｃ丁、）上を旋回する
。このことは、相対的にはロータ軸中心（０１）を固定
し、渦巻ばねの外側固定端（Ｅ）を、ロータ軸中心（０
、）と駆動軸中心（０□）の芯ずれ量を半径とする円（
ＣＴａ）上を駆動軸の回転に同期させて動かすことと同
等であり、ロータ軸は駆動軸の等速回転に重量して の揺動を受けることになる６すなわち、ロータを取り外
して粘度計を空転させるときは、摩擦トルクは減少して
渦巻ばねのトルクがゼロの状態になるが、駆動軸とロー
タ軸の芯ずれによるロータ軸の上記揺動により、駆動軸
に対しロータ軸は（］）式に示される相対的な変動角変
位を生じ、信号変換器を介して変動信号を発信する。That is, in FIG. 7, (0,) is the rotation center of the rotor shaft, (02) is the rotation center of the drive shaft, (4) is the spiral spring,
(E) is the fixed end of the outer winding end of the spiral spring. The rotor shaft center (Ol) and the drive shaft center (02) are eccentric, and (ε)
Suppose that there is a deviation. The outer fixed end (E) of the spiral spring rotates on a rotation locus (cth) centered at (02). This means that the rotor axis center (01) is relatively fixed, and the outer fixed end (E) of the spiral spring is fixed at the rotor axis center (01).
) and the center of the drive shaft (0□).
CTa) is equivalent to moving the upper part in synchronization with the rotation of the drive shaft, and the rotor shaft is subject to rocking due to the constant rotation of the drive shaft.6 In other words, removing the rotor and measuring the viscometer When idling, the friction torque decreases and the torque of the spiral spring becomes zero, but due to the above-mentioned rocking of the rotor shaft due to misalignment between the drive shaft and the rotor shaft, the rotor shaft becomes (]) relative to the drive shaft. produces a relative fluctuating angular displacement as shown in the equation and transmits a fluctuating signal via a signal converter.

この変動信号を実際使用される構成部品の寸法を用いて
例示すると下記のとおりである。An example of this fluctuation signal using dimensions of components actually used is as follows.

第７図において　Ｒｏ＝１５ｍｍ　　信号変換器として
差動トランスを使用し、その直線性の良好な回転角度範
囲な　Ｏ〜６０°　とすれば、６０゜が粘度計発信出力
のフルスパンとなり、上記変動信号をフルスパンの　±
０．２％　を許容するとすれば、（１）式から次式が成
立し、 × １８０’ ＝　　±０．０３２　　　ｆｍｍ） すなわち許容芯ずれ量は　０．０・３２ｍｍ　　と極め
て厳しい精度を要求される。In Fig. 7, Ro = 15 mm. If a differential transformer is used as a signal converter, and the rotation angle range with good linearity is O~60°, 60° is the full span of the viscometer output, and the above fluctuation signal ± of full span
If 0.2% is allowed, the following equation is established from equation (1): x 180' = ±0.032 fmm) In other words, the allowable amount of misalignment is 0.0.32 mm, which requires extremely strict accuracy. .

芯ずれにより発生するゼロ・レベルの変動例を第８図に
示す。それは正弦的変動であり、振幅は（ε）と（Ｒｏ
）により定まる。FIG. 8 shows an example of zero level fluctuations caused by misalignment. It is a sinusoidal variation and the amplitudes are (ε) and (Ro
) is determined by

従来は、この変動を無視して粘度計を無負荷で低速で空
回転させ、オーバー−シュート後の適当な時間に読み込
みのタイミング信号を発生してその時のゼロ点の指度を
読み込んでいたので、上記変動のために計測値の精度、
再現性を劣化させるおそれがあった。Conventionally, this variation was ignored, the viscometer was rotated idly at low speed with no load, a reading timing signal was generated at an appropriate time after overshoot, and the zero point index at that time was read. , the accuracy of the measured values due to the above fluctuations,
There was a risk that reproducibility would deteriorate.

よって本発明は上述した従来のこの種回転式粘度計のゼ
ロ偏位補正法の欠陥を除去し、安定かつ正確な粘度測定
を可能とする変換器付き回転式粘度計のゼロ偏位補正法
を提供することを目的とする。Therefore, the present invention eliminates the defects of the above-mentioned conventional zero deviation correction method for this type of rotational viscometer, and provides a zero deviation correction method for a rotational viscometer with a converter that enables stable and accurate viscosity measurement. The purpose is to provide.

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の回転式粘度計のゼ
ロ偏位補正方法においては、変速機付きモータと、渦巻
ばねを介装した駆動軸とロータを懸吊するロータ軸間の
角変位を電気信号に変換する信号変換器と、上記モータ
の出力軸または該出力軸に係合して回転駆動する駆動軸
の１回転を偶数（２ｎ）等分割する回転角度毎に、信号
変換器出力をサンプリングするトリガ信号を作る回転角
度検出手段と、サンプリングした信号変換器出力データ
をスタックして貯える２ｎ個のスタックと、スタック内
のデータを積算して平均値を求める演算器と、得られた
平均値を一時記憶するゼロ・レジスタと、読み込みタイ
ミング信号を発生するタイミング回路とを有する回転式
粘度計において、ロータをロータ軸より取り外して低速
度で空転せしめ、信号変換器よりの出力を、回転角度検
出手段よりのトリガ信号によりサンプリングするととも
にＡ／Ｄ変換してスタックへ送って貯え、演算器により
これらデータの平均値を求め、タイミング信号により該
平均値をゼロ・レジスタに読み込み記憶して、この値を
ゼロ偏位の補正量として以後の粘度計測の基準量とする
ゼロ偏位補正法である。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in the zero deviation correction method for a rotational viscometer of the present invention, a motor with a transmission, a drive shaft with a spiral spring interposed therein, and a rotor are used. A signal converter converts the angular displacement between the suspended rotor shafts into an electrical signal, and divides one rotation of the output shaft of the motor or the drive shaft that engages with the output shaft and drives the rotation into an even number (2n). A rotation angle detection means that generates a trigger signal to sample the signal converter output for each rotation angle, 2n stacks that stack and store the sampled signal converter output data, and calculates an average value by integrating the data in the stacks. In a rotational viscometer that has a calculation unit that calculates the average value, a zero register that temporarily stores the obtained average value, and a timing circuit that generates a read timing signal, the rotor is removed from the rotor shaft and idled at a low speed. The output from the signal converter is sampled by the trigger signal from the rotation angle detection means, A/D converted, sent to the stack, and stored, the average value of these data is determined by the arithmetic unit, and the average value is determined by the timing signal. This is a zero deviation correction method in which the value is read into a zero register and stored, and this value is used as a zero deviation correction amount and a reference amount for subsequent viscosity measurements.

［作用］ ロータを取り外しであるので、ピボット・宝石軸受に加
わる負荷は殆どゼロであり、低速回転のため動摩擦状態
となって、殆ど摩擦による誤差はな（なっており、さら
に駆動軸とロータ軸の芯ずれによる正弦的ゼロ変動は完
全に除去される。[Operation] Since the rotor is removed, the load applied to the pivot and jewel bearings is almost zero, and due to the low speed rotation, there is a dynamic friction state, so there is almost no error due to friction, and the drive shaft and rotor shaft are The sinusoidal zero variation due to misalignment of is completely eliminated.

［実施例］ 以下図面について本発明の詳細な説明する。[Example] The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第１図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の第１実
施例の路線図を示す。時系列パルス信号でパルス・モー
タを駆動し、このパルスを回転角度検出手段により処理
してサンプリング・トリガ信号を作る。（２１）は粘度
計本体で、（３２）は駆動源のパルス・モー９．（３３
）は内蔵する信号変換器としての回転差動トランスであ
る。（２５）は回転数設定器であってピボット・宝石軸
受間の静摩擦を動摩擦に変更するための必要回転数、例
えば６　ｒ、　ｐ、　ｍ、に相当するパルスレートの駆
動パルスをパルス・ゼネレータ（３５）がら発信させて
パルス・モータを低速回転させる。（３０）はクロック
である。FIG. 1 shows a route map of a first embodiment of a rotational viscometer implementing the method of the present invention. A pulse motor is driven with a time-series pulse signal, and this pulse is processed by a rotation angle detection means to generate a sampling trigger signal. (21) is the main body of the viscometer, and (32) is the pulse motor 9. (33
) is a built-in rotary differential transformer as a signal converter. (25) is a rotation speed setting device that uses a pulse generator ( 35) Make the pulse motor rotate at low speed by sending a signal. (30) is a clock.

一方駆動パルスはカウンタ（３６）により計数されカウ
ンタはあらかじめ設定した計数値に達すると、回転差動
トランス（３３）の信号をＡ／Ｄ変換してサンプリング
・タイミング信号を発信してリセットされ再び計数を開
始する。パルス・モータ１回転に要するパルス数を　Ｎ
　とし、カウンタの計数を　Ｎ　／　２　ｎ　　とする
と、ロータ１回転を正確に２ｎ等分する角度毎に回転差
動トランス出力をサンプリングすることができる。（２
４）はＡ／Ｄ変換器である。サンプリングされた回転差
動トランスの出力はスタック（３８−１）に入力すると
同時に、それ以前にスタックの各番地（３８−１）、（
３８−２）、　　・・・・　（３８−（２ｎ−１））に
入っていた各データはそれぞれ（３８−２）、（３８−
３）、　　・・・・　（３８−２ｎ）の番地に一斉にシ
フトし、最後の番地（３８−２ｎ）に入っていたデータ
は捨てられる。このようにしてロータ１回転を２ｎ等分
する各回転位置における差動トランス出力データがスタ
ック内に保持され、新しくサンプリングされたデータが
入る毎に最も古いデータが捨てられる。On the other hand, the drive pulses are counted by a counter (36), and when the counter reaches a preset count value, it A/D converts the signal from the rotary differential transformer (33), sends a sampling timing signal, and is reset and starts counting again. Start. The number of pulses required for one rotation of the pulse motor is N
If the count of the counter is N/2n, then the rotational differential transformer output can be sampled at every angle that accurately divides one rotation of the rotor into 2n equal parts. (2
4) is an A/D converter. The sampled output of the rotary differential transformer is input to the stack (38-1), and at the same time, it is previously input to each address (38-1), (
38-2), ... Each data that was in (38-(2n-1)) is (38-2), (38-
3), ... (38-2n) are shifted all at once, and the data stored in the last address (38-2n) is discarded. In this way, the differential transformer output data at each rotational position dividing one rotation of the rotor into 2n equal parts is held in the stack, and the oldest data is discarded every time newly sampled data is input.

一方クロック（３０）からのクロック・パルスはタイマ
（４１）で積算計数され、粘度計が回転開始してから回
転差動トランス出力が過渡変動を経過して充分安定状態
になるまでの時間遅延した読み込み指令信号が発信され
ると、スタック（３８）内の各データは平均値演算器（
３９）で平均値が求められ、その値はゼロ・レジスタ（
４０）に記憶される。On the other hand, the clock pulses from the clock (30) are integrated and counted by the timer (41), and there is a time delay from when the viscometer starts rotating until the output of the rotating differential transformer passes through transient fluctuations and reaches a sufficiently stable state. When the read command signal is sent, each data in the stack (38) is processed by the average value calculator (
39), the average value is determined and the value is stored in the zero register (
40).

これら平均値データは第８図示のごとく（図では８等分
の場合を示す）１周期に相当する２ｎ個のデータを含ん
でいるので正弦的変動成分は完全に除去されたゼロ偏位
したレベルのみとなるので、ゼロ・レベルとして最も正
確である。These average value data contain 2n pieces of data corresponding to one cycle as shown in Figure 8 (the figure shows the case of 8 equal divisions), so the sinusoidal fluctuation component is completely removed and the level is zero deviation. This is the most accurate zero level.

第９図は本発明の方法を実施する第２実施例を示す。回
転角度検出手段として本実施例においては、モータ出力
軸に全円周を２ｎ等分する角度毎にスリットを設けた円
板（５１）を取り付け、該円板の外縁を挟んで上記スリ
ットを検出する検出器（５２）を配して上記サンプリン
グ・トリガ信号を作る。その他は第１実施例と同じ構成
である［発明の効果］ 従来の回転式粘度計による粘度測定において、粘度測定
の基準となるゼロ・レベルに生じる駆動軸とロータ軸の
芯ずれによりあられれる正弦的変動を、本発明の補正法
は完全に除去することが可能となったので、次のような
効果が得られる。FIG. 9 shows a second embodiment of the method of the invention. In this embodiment, as a rotation angle detection means, a disk (51) with slits provided at every angle dividing the entire circumference into 2n equal parts is attached to the motor output shaft, and the slits are detected by sandwiching the outer edge of the disk. A detector (52) is arranged to generate the sampling trigger signal. The rest of the structure is the same as the first embodiment. [Effects of the Invention] In viscosity measurement using a conventional rotational viscometer, the sine generated by the misalignment between the drive shaft and rotor axis occurs at the zero level, which is the standard for viscosity measurement. Since the correction method of the present invention can completely eliminate the physical fluctuation, the following effects can be obtained.

■粘度計測値の精度及び再現性の向上 ■ゼロ・レベルがばらつかず安定しているので作業者に
不安感を与えない。■Improved accuracy and reproducibility of viscosity measurement values■The zero level is stable and does not vary, so it does not cause anxiety to workers.

■ゼロ・レベル測定の自動化が可能 ■本願発明者の先願、特願平１−１７９４７９　ｒディ
ジタル表示付き回転式粘度計」の機能に本願発明を容易
に付加できる。■ Zero level measurement can be automated ■ The present invention can be easily added to the functions of the inventor's earlier application, Japanese Patent Application No. 1-179479 r, "Rotational Viscometer with Digital Display."

■粘度計としての製品品位を高めることができる■従来
この種回転式粘度計において問題とされたピボット摩擦
軽減のためのピボット材質、先端半径、加工法について
試行された各種対策に決定的なものがなかったが、本願
によるゼロ・レベル補正法により、静摩擦でなく動摩擦
においてゼロ・レベルの正弦的変動が除去されたのでピ
ボット・宝石軸受に対する低摩擦の要求条件を大幅に緩
和することができる。■It can improve the quality of the product as a viscometer.■It is decisive for the various measures tried on the pivot material, tip radius, and processing method to reduce pivot friction, which was a problem in conventional rotational viscometers of this type. However, the zero level correction method according to the present invention eliminates the zero level sinusoidal variation in dynamic friction rather than static friction, thereby significantly relaxing the low friction requirements for pivot and jewel bearings.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の第１実
施例の路線図。 第２図は回転式粘度計の動作原理図、 第３図は信号変換器を内蔵する回転式粘度計本体の縦断
面図、 第４図は第３図示の回転式粘度計本体を含む粘度計測装
置の路線図、 第５図は粘度計を、約２分の回転と約１分の停止を反復
したときの信号変換器よりのアナログ出力信号のチャー
ト・レコード記録、 第６図は第５図の中の回転・停止ｌサイクルの詳細拡大
図、 第７図は駆動軸とロータ軸の芯ずれによる変換器出力の
正弦的変動を説明する図、 第８図は駆動軸とロータ軸の芯ずれにより発生するゼロ
・レベルの変動の例を示す図、 第９図は本発明の方法を実施する回転式粘度計の本体の
第２実施例である。 （２）・・駆動軸、（５）・・ロータ軸、（１３）・・
信号変換器、（５１）・・円板、（５２）・・検出器、
（３０）・・クロック、（３１）・粘度計本体、（３２
）・・変速機付きモータ、（３３）・・回転差動トラン
ス、（２５）・・回転数設定器、（３５）・・パルス・
ゼネレータ、（３６）・・カウンタ、（２４）・・Ａ／
Ｄ変換器、（３８）・・スタック、（３９）・・平均値
演算器、（４０）・・ゼロ・レジスタ、（４１）・・タ
イマ。FIG. 1 is a route map of a first embodiment of a rotational viscometer that implements the method of the present invention. Figure 2 is a diagram of the operating principle of the rotational viscometer, Figure 3 is a vertical cross-sectional view of the rotational viscometer body with a built-in signal converter, and Figure 4 is a viscosity measurement including the rotational viscometer body shown in Figure 3. The route map of the device, Figure 5 shows the chart/record of the analog output signal from the signal converter when the viscometer is repeatedly rotated for about 2 minutes and stopped for about 1 minute, and Figure 6 is the record of the analog output signal from the signal converter. Figure 7 is a diagram explaining sinusoidal fluctuations in the converter output due to misalignment between the drive shaft and rotor axis, Figure 8 is a diagram showing the misalignment between the drive shaft and rotor axis. FIG. 9 shows a second embodiment of the main body of a rotational viscometer that implements the method of the present invention. (2)...Drive shaft, (5)...Rotor shaft, (13)...
Signal converter, (51)...disc, (52)...detector,
(30) Clock, (31) Viscometer body, (32
)...motor with transmission, (33)...rotating differential transformer, (25)...rotation speed setting device, (35)...pulse...
Generator, (36)...Counter, (24)...A/
D converter, (38)...Stack, (39)...Average value calculator, (40)...Zero register, (41)...Timer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １、変速機付きモータと、ロータを接続するロータ軸を
該モータにより渦巻ばねを介して駆動する駆動軸と、該
ロータ軸と駆動軸の相対的角変位を電気信号に変換する
信号変換器（１３）、（３３）と、上記駆動軸の１回転
を偶数（２ｎ）等分する回転角度毎に上記信号変換器の
出力信号をサンプリングするトリガ信号を発生する回転
角度検出手段（３６）、（５１）、（５２）と、上記サ
ンプリングした変換器の出力信号をディジタル化するＡ
／Ｄ変換器と、これらのディジタル信号をスタックする
２ｎ個のスタックと、該スタック内のデータを積算して
平均値を求める平均値演算器と、タイマと、ゼロ・レジ
スタを有する回転式粘度計において、該ロータ軸よりロ
ータを取外し、無負荷状態としてロータ軸を低速回転せ
しめ、上記回転角度検出手段によりサンプリング・トリ
ガ信号を発生させ該変換器よりの出力信号をサンプリン
グすると同時にＡ／Ｄ変換して２ｎ個のスタックに貯え
、該貯えた信号より平均値演算器により平均値をつくり
、タイマによるタイミング信号によりゼロ・レジスタに
記憶し、この値を以後の粘度計測の基準値としてゼロ偏
位補正を行なうことを特徴とする回転式粘度計のゼロ偏
位補正法。1. A motor with a transmission, a drive shaft that drives the rotor shaft connecting the rotor by the motor via a spiral spring, and a signal converter that converts the relative angular displacement between the rotor shaft and the drive shaft into an electrical signal ( 13), (33), and rotation angle detection means (36) for generating a trigger signal for sampling the output signal of the signal converter at every rotation angle that divides one revolution of the drive shaft into an even number (2n). 51), (52), and A for digitizing the sampled output signal of the converter.
/D converter, 2n stacks for stacking these digital signals, an average value calculator for integrating the data in the stacks to obtain an average value, a timer, and a rotational viscometer having a zero register. In this step, the rotor is removed from the rotor shaft, the rotor shaft is rotated at low speed in a no-load state, the rotation angle detection means generates a sampling trigger signal, and the output signal from the converter is sampled and A/D converted at the same time. The stored signals are stored in 2n stacks, and an average value is created from the stored signals using an average value calculator.The average value is stored in a zero register using a timing signal from a timer, and this value is used as a reference value for subsequent viscosity measurements for zero deviation correction. A zero deviation correction method for a rotational viscometer, which is characterized by performing the following.